一种半自动换料式处理废水中无机非金属污染物的装置及其工作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于污水装置净化领域，具体涉及一种半自动换料式处理废水中无机非金 属污染物的装置及其工作方法。
【背景技术】
[0002] 水环境的污染治理是全球性可持续发展的重要战略问题之一。特别是我国人口众 多、水资源十分匾乏，污水处理尤其重要。随着我国城镇数量以及人口总量的不断增加，城 市污水处理厂作为重要的基础设施之一，必将随着城市化的进程得到迅猛发展，因此我国 将成为世界范围内使用水处理设备的大国。
[0003] 污水处理设备在我国的广泛应用与发展是从20世纪90年代初开始的，随着我国经 济的高速发展，环境污染程度也日益严重，特别是水污染的范围与程度不断扩大，已严重影 响到我国国民经济的发展。污水治理已经成为刻不容缓的紧迫课题，主要城市污水处理厂 的兴建初步缓解了环境污染，而污水处理设备的应用也随着污水处理规模的扩大而不断扩 大。然而由于各种原因，我国污水处理行业所用设备中70%以上为国外进口。这不但浪费了 我国大量资金，而且很大程度上不利于污水处理设备的国产化发展。由于我国水处理设备 的起步较晚，目前，我国污水处理设备的技术水平与国际先进设备相比，尚有差距。随着我 国污水处理规模的不断扩大，我国对污水处理的相关设备的需求也会日益增加，而且污水 治理将是未来发展中必不可少的环节。因而，我国对污水处理设备的需求将会不断增加，而 且也是持久的。污水处理设备有着广阔的发展空间，而污水处理设备的国产化有着巨大的 经济价值与社会意义。
[0004] 污水处理设备的发展同污水处理技术的发展是分不开的，社会资源的短缺必然使 得污水处理向着经济、实用、节约、有效的方向发展，而对设备的要求则也会随之变化，购买 成本低、使用方便、处理与使用效果好、节约能源的产品才能适应污水处理工业发展变化需 求。因而，掌握先进技术、预见未来污水处理工业发展走向，在此基础上开发出经济、实效、 节能、简洁的产品是发展的趋势；设备的机械化、自动化程度要求也会越来越高，这样会节 约人力与物力成本，符合未来社会总体发展趋势；由于污水处理工艺多样性的需求，污水处 理设备的多元化也是发展趋势。
[0005] 污水处理过程是一个变量繁多，具有大时变、大时滞特点的动态非线性生化反应 过程，对污水进行有效处理已成为当今世界为解决水环境问题的重要议题。为了提高污水 处理装置运行效率、保证出水质量、降低运行费用，研究新型的智能优化控制方法来实现节 能达标的目标，是当前污水处理行业的发展趋势。
[0006] 现有的常用污水处理设备有:曝气系统设备、拦污设备、排泥排渣设备、分离设备、 搅拌设备、过滤设备、提升设备、消毒设备、各式污泥浓缩机、污泥螺杆栗、污泥脱水机、污泥 烘干机、污泥离心分离机、污泥堆肥机械、污泥焚烧机械、污泥厌氧消化气储存设备、发电设 备、污水厂供电设备、溶药设备、水质水量监测设备、控制设备等。
[0007] 在现有技术条件下，处理生活污水的设备建设成本和运行成本的增加将成为必 然，现有的传统工艺、处理方法具有工艺流程长，控制复杂，占地大，处理成本高等缺点。
【发明内容】
[0008] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种半自动换料式处理废水中无机非金属污 染物的装置，包括:废水槽1，栗水装置2,反应罐3,清水管4,清水槽5,自动升降装置6,反应 罐支架7，控制系统8;所述反应罐支架7上表面设有反应罐3，所述反应罐支架7下方设有废 水槽1及控制系统8,所述反应罐3与废水槽1之间设有栗水装置2,所述自动升降装置6由上 方伸入反应罐3内，所述反应罐支架7右侧设有清水槽5,所述清水槽5与反应罐3之间设有清 水管4; 所述栗水装置2中的水栗、水体流量计、电磁阀与控制系统8导线控制连接； 所述清水管4上的电磁阀与控制系统8导线控制连接。
[0009] 进一步的，所述反应罐3包括:填料罐3-1，填料吸附球3-2,液位传感器3-3,吸附饱 和度传感器3-4，吸附能力传感器3-5;所述填料罐3-1位于反应罐3内部正中间位置，填料罐 3-1悬空布置，填料罐3-1上方通过挂钩与所述自动升降装置6相连接，填料罐3-1顶面距反 应罐3上端檐口 30cm~50cm，填料罐3-1底端距反应罐3罐底40cm~60cm;所述填料吸附球3-2位于填料罐3-1内部位置，填料吸附球3-2分层级水平均匀排列，层数不少于5层，相邻二层 间距200nm~600nm，填料吸附球3-2数量在100~300万个，每层数量不少于20万个； 所述填料吸附球3-2由多于4组填料环3-2-1组成，多个填料环3-2-1以吸附球3-2中心 纵轴为圆心等角度均匀排列，相邻填料环3-2-1之间的夹角为10°~45° ; 所述填料环3-2_1包括:填料微球3_2_1_1，填料串引线3_2_1_2;所述填料串引线3_2_ 1-2将多个填料微球3-2-1-1串接在一起组成标准圆形结构，单个填料串引线3-2-1-2上的 填料微球3-2-1-1数量不少于100个，所述填料微球3-2-1-1直径为lOOnm~400nm;所述液位 传感器3-3位于反应罐3内部，液位传感器3-3距反应罐3上端檐口 10cm~20cm，液位传感器 3-3与控制系统8导线控制连接;所述吸附饱和度传感器3-4位于填料罐3-1内部位置，吸附 饱和度传感器3-4与控制系统8导线控制连接;所述吸附能力传感器3-5位于反应罐3内部， 吸附能力传感器3-5与控制系统8导线控制连接。
[0010] 进一步的，所述自动升降装置6包括:传动机构6-1，转向滑轮6-2,定滑轮6-3,牵引 绳6-4，角钢支撑架6-5，液压千斤顶6-6;所述角钢支撑架6-5为一角钢连续折弯两个直角而 成，角钢支撑架6-5呈倒"U"型结构；所述传动机构6-1固定在角钢支撑架6-5竖直撑底端位 置，传动机构6-1与角钢支撑架6-5螺钉固定或焊接固定;所述转向滑轮6-2固定在角钢支撑 架6-5水平撑靠近传动机构6-1-侧，固定方式采用螺钉固定或焊接固定;所述定滑轮6-3固 定在转向滑轮6-2-侧位置，数量为2个，两定滑轮6-3间距lm~2m，靠近转向滑轮6-2-侧的 定滑轮6-3距转向滑轮6-2距离为200cm~400cm，定滑轮6-3与角钢支撑架6-5固定方式采用 螺钉固定或焊接固定;所述传动机构6-1、转向滑轮6-2、定滑轮6-3通过牵引绳6-4依次串联 起来;所述液压千斤顶6-6与角钢支撑架6-5两竖直撑底端平面固定连接，液压千斤顶6-6数 量为2个，液压千斤顶6-6与控制系统8导线控制连接。
[00?1 ] 进一步的，所述传动机构6-1包括:传动电机6-1-1，传动主轴6-1-2,传动摇杆6-1-3，主传动齿轮6-1-4，主传动齿轮主轴6-1-5，从传动齿轮6-1-6，从传动齿轮主轴6-1-7，固 定耳板6-1-8,传动机构保护壳6-1-9;所述传动电机6-1-1与控制系统8导线控制连接，传动 电机6-1-1输出端连接在传动主轴6-1-2的一端，所述传动主轴6-1-2另一端连接在传动摇 杆6-1-3的一端，所述传动摇杆6-1-3为一合金圆棒连续折弯两个直角而成，传动摇杆6-1-3 另一端连接有主传动齿轮主轴6-1-5,所述主传动齿轮主轴6-1-5通过轴承与主传动齿轮6-1-4中心孔转动连接，所述主传动齿轮6-1-4与从传动齿轮6-1-6外嗤合传动，所述从传动齿 轮6-1-6中心孔内通过轴承与从传动齿轮主轴6-1-7-端转动连接，所述从传动齿轮主轴6-1-7另一端与固定耳板6-1-8侧壁圆孔过盈配合连接，所述主传动齿轮6-1-4、主传动齿轮主 轴6-1-5、从传动齿轮6-1-6、从传动齿轮主轴6-1-7外设有传动机构保护壳6-1-9,所述传动 机构保护壳6-1-9由厚度为2mm的不锈钢板折弯焊接而成。
[0012]进一步的，所述填料微球3-2-1-1由高分子材料压模成型，填料微球3-2-1-1的组 成成分和制造过程如下： 一、 填料微球3-2-1 -1组成成分： 按重量份数计，N-[1-(S)_乙氧甲酰基-3-苯基丙基]-L-丙氨酰基羧酸酐2~16份，N-芴 甲氧羰基-L-3-氯苯丙氨酸40~55份，（R)2-(4-氯-邻甲苯氧基)丙酸3~18份，L-3-(邻甲氧 基苯甲酰基）丙氨酸100~125份，N-(9-芴甲氧羰酰基）-L-4-甲基苯丙氨酸60~110份，4-[[2_(乙酰氨基)-4-[双(3-甲氧基-3-氧代丙基)氨基]苯基]偶氮]苯甲酸甲酯5~50份，浓 度为45ppm~85ppm的（2,6-二甲基苯氧基）丙酮月亏20~60份，3-(2-甲氧基苯基)-2_丙稀醛 35~85份，2-氨基-1-(2，5_二甲氧基苯基)-1-丙酮70~130份，交联剂5~35份，1-[(1_甲基 乙基)氨基]-3-[2-